Equipo
de investigadores de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, ha
modificado el ADN del virus de la hepatitis B
rediseñando su sistema infeccioso y convirtiendo su núcleo en una
partícula benigna. Esto lo ha transformado en un virus neutralizado que se
puede utilizar en vacunas y terapias, ya que logra dirigirse a las células
enfermas sin afectar al tejido sano. Es un gran avance ya que las terapias
actuales como la quimioterapia afectan al tejido sano.
El
estudio, que ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of
Sciences (PNAS), arroja aire fresco en el campo de la administración de
fármacos específicos.
"Llamamos
a esto una partícula inteligente", explica James Swartz, profesor de
ingeniería química y de bioingeniería en la Universidad de Stanford y director
del estudio, en una nota de prensa de dicha universidad. "Ahora es más
inteligente mediante la adición de marcadores moleculares que permiten enviar
la carga terapéutica donde queremos que vaya".
Usos de la partícula
inteligente
El
uso de la partícula inteligente para inmunoterapia implicaría etiquetar la
superficie exterior de la partícula con moléculas diseñadas para enseñar a las
células que combaten la enfermedad del cuerpo a reconocer y destruir los
cánceres, añade Swartz.
Para
Swartz y su principal colaborador, Yuan Lu, ahora un investigador de
farmacología en la Universidad de Tokio, el resultado es un gran logro. Cuando
empezaron las investigaciones hace cuatro años, las agencias de financiación no
creyeron en el proyecto e indicaron que no se podría realizar, que era una
utopía.
Se
requerirá un esfuerzo mucho mayor para conseguir avanzar en la segunda parte
del proyecto. Esta conllevará envasar pequeñas cantidades de medicamentos en
las partículas inteligentes, el ensamble de las partículas en las células
enfermas, y el diseño de dichas partículas para que liberen sus cargas útiles.
El descubrimiento
"El
presente trabajo ha sido un experimento de prueba principalmente, por lo que
aún queda mucho por hacer", explica Swartz. "Pero creo que podemos utilizar
esta partícula inteligente para lanzar inmunoterapias contra el cáncer que
tendrán efectos secundarios mínimos".
El
profesor Robert Langer del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), un
líder en la investigación de la administración específica de fármacos (no
vinculado a los experimentos de Stanford) ha podido leer el documento antes de
su publicación. "Este es un trabajo estupendo, un trabajo hermoso",
afirma. "El Dr. Swartz y sus colaboradores han hecho un trabajo notable al
estabilizar las partículas similares al virus y rediseñar su exterior".
Caminando hacia un
futuro sin cáncer
Los
biotecnólogos ya sabían cómo construir las complejas estructuras de las
proteínas que se encuentran en la naturaleza, pero el equipo de Stanford ha ido
más allá. No se han limitado a construir una cápside proporcionada por la
naturaleza.
Estudiaron
el ADN que dirige la estructura de ensamblaje, rediseñaron el código para
personalizar el esbozo de una cápside que sería invisible para el sistema inmune,
y lo suficientemente resistente como para sobrevivir a un viaje a través de la
corriente sanguínea.
Además,
han conseguido que resulte sencillo que al exterior de la partícula puedan
adjuntarse marcadores moleculares que dirigen la acción de la cápside (entregar
medicamentos a las células enfermas directamente).
Por
último, los investigadores lograron hacer todas estas modificaciones sin
destruir la capacidad milagrosa del código de ADN de la cápside. El siguiente
paso será colocar etiquetas de cáncer en el exterior de esta partícula
inteligente, para entrenar al sistema inmunológico a reconocer ciertos tipos de
cáncer. Esos experimentos probablemente se realizarán en ratones.
Después
de eso, se añadirá la siguiente función: utilizar la ingeniería del código de
ADN para asegurar que la proteína pueda auto-ensamblarse alrededor de una
pequeña carga medicinal útil.
La
Universidad de Stanford ya ha patentado la tecnología, pero como el enfoque
está en sus primeras etapas aún no se tiene
calendario para su desarrollo comercial.
La
administración de fármacos específicos es uno de los objetivos fundamentales de
la medicina. Busca enfocar los recursos en las células enfermas, con el fin de
minimizar los efectos secundarios que se producen.
Muchos
científicos están inspirándose en la naturaleza como modelo para tal fin y, en
especial, en los virus, ya que estos se saben cómo dirigirse a células
específicas, meterse en ellas y distribuir en su interior una carga infecciosa.
Virus escogido
En
concreto, los científicos de Stanford comenzaron estudiando el virus que causa
la hepatitis B. Este virus tiene tres capas, como las de un huevos. Ellos
centraron en la capa media no infecciosa, la cápside antes mencionada.
Esta
es compleja estructura de proteínas, que cuando se ensambla correctamente
parece un balón de fútbol con una gran cantidad de picos que sobresalen.
Otros
investigadores han tenido la misma idea de la reutilización de la cápside de la
hepatitis B, ya que su estructura hueca es lo suficientemente grande, en
teoría, para llevar una carga útil médica significativa. Pero llevar esta idea
a la práctica es muy difícil y complejo, tanto que cuando Swartz lanzó la idea
a los organismos de financiación la respuesta fue negativa.
Sin
embargo, Swartz estaba tan seguro de que su enfoque funcionaría que finalmente
encontró la manera de poder continuar con el proyecto.
El
virus de la hepatitis B no es el primero que se rediseña para tratar el cáncer.
En un artículo publicado por Tendencias21 ya explicamos una investigación
llevada a cabo por el Instituto de Investigación del Cáncer de Londres, en la
que se modificó el virus del herpes para tratar el cáncer de piel.
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